олданылан дебиеттер тізімі
КІРІСПЕ
Модуляция (латынша modulatіo – лшемдік) – андай да бір стационар физикалы процесті сипаттайтын параметрлерді уаыта байланысты берілген задылы бойынша згеруі. Модуляцияны мысалына, гармонды тербеліс амплитудасыны, жиілігіні жне фазасыны белгілі задылы бойынша згеруі, электрон-сулелік осциллографта арнаулы электрод (модулятор) кмегімен электрон аыны арындылыын уаыт бойынша згеруі, жары айындыын (жарытылыын) поляризациялауыш рылы (Керр яшыы) арылы реттеу, т.б. жатады. Модуляция арылы стационарлы процесті бір немесе бірнеше параметрлерін (арындылыын, амплитудасын, жылдамдыын жне жиілігін) уаыт бойынша згертуге болады. Кеістіктік модуляция – стационарлы процесс параметрлеріні кеістікте згеруі. Сызыты емес жне толынды жйелерде модуляцияны кенеттен (крт) пайда болуы да ммкін Біз бл курсты жмыс барысында р-трлі модуляция трлерін арастырамыз: амплитудалы, фазалы, жиіліктік, импулстік. Сонымен атар дискретті дабылдарды бгеуілге тзімді абылдауын, дискретті дабылдарды абылдау дістерімен танысты.
I Блім
Жалпы тапсырма
Берілген: тасымалдаушы терберіс U(t) = U0cos(0.t + 0);
модуляциялайтын сигнал s(t) = S0cos(.t + ),
мндаы U0 – Тасушы тербелісті амплитудасы, В;
0 – тасушы тербелісті жиілігі, рад;
0 – тасушы тербелісті бастапы фазасы, рад;
S0 – модуляциялайтын тербелісті амплитудасы, В;
– модуляциялайтын тербелісті жиілігі, рад;
– модуляциялайтын тербелісті бастапы фазасы, рад.
Анытау ажет:
а) нсаа сйкес модуляция коэффициенті М болатын амплитудасы бойынша модуляцияланан терблісті аналитикалы рнегін жазыыз; жиілік девиациясы д болатын жиілігі бойынша модуляцияланан тербелісті аналитикал рнегін жазыыз; модуляция индексі m болатын фазасы бойынша модуляцияланан тербелісті аналитикалы рнегін жазыыз.
б) АМ, ЖМ, ФМ тербелістері шін модуляциялайтын жне модуляцияланатын сигналдарды сапалы сызбасын (тербелістерді уаытты диаграмаларын) бейнелеу;
шв) АМ, ЖМ, ФМ тербелістеріні амплитуда – жиіліктік жне фазалы – жиіліктік спектрлерін есептеп, трызыыз.
Керек мліметтерді (см. кесте 1) сына кітапшасыны номері бойынша аламыз (№ 143079).
Кесте 1 – Бірінші тапсырманы бастапы берілгендері
| U0 | В | 2,6 |
| f0 | МГц | |
| 0 | Рад | 4/3 |
| S0 | В | 0,4 |
| F | КГц | 0,6 |
| Рад | /9 | |
| Модуляция тереігі k | % | |
| д | КГц | 1,3 |
| m |
1.2 Бірінші тапсырманы шешу:
АМК:
а) нсаа сйкес модуляция коэффициенті М болатын амплитудасы бойынша модуляцияланан терблісті аналитикалы рнегін жазу.
Тоналды – модульденген тербелісті лездік мні шін аналитикалы рнек жалпы жадайда мына трге ие болады:
(1)
- модульдеуші тербеліс, (2)
- тасушы тербеліс. (3)
– модуляция коэффициенті
– модульдеуші тербеліс;
– тасушы тербеліс.
алынан рнекті тригонометрияны заына сйене отырып, келесідей, осындылар трінде жазуа болады:
0 - 
=(37680 - 18.840) 
=18845.786 
(Гц)
0 + =(37680 + 18.840) =18853.326 
(Гц)
б) АМ тербелісі шін модуляциялайтын жне модуляцияланатын сигналдарды сапалы сызбасын (тербелістерді уаытты диаграмаларын) бейнелеу;
– модульдеуші тербеліс;
– тасушы тербеліс.
- модульденген тербелісі лездік мні шін аналитикалы рнек.
Енді райсына сйкес сызбасын саламын:
1.1 сурет. Модульденген АМ тербелісті уаытты диаграммасы
1.2 сурет. Модульдеуші дабылды уаытты диаграммасы
1.3 сурет. Тасушы тербелісті уаытты диаграммасы
в) АМ тербелісіні амплитуда – жиіліктік, фаза – жиіліктік спектрін трызу:
1.5
´
2.07
´
2.64
´
0.5
U1
w1
(
)
U2
w2
(
)
U3
w3
(
)
w1
w2
,
w3
,
1.4 сурет. АМ – тербелісті амплитудалы – жиіліктік спектрі
| 2.638 |
| ´ |
| 2.639 |
| ´ |
| 2.64 |
| ´ |
| - |
| w4 |
| w5 |
| w6 |
| w1 |
| w2 |
| , |
| w3 |
| , |
1.5 сурет. АМ – тербелісті фаза – жиілікті спектрі
ЖМК:
а) нсаа сйкес жиілік девиациясы д болатын, жиілігі бойынша модуляцияланан тербелісті аналитикал рнегін жазу.
Тоналды – модульденген тербелісті лездік мні шін аналитикалы рнек жалпы жадайда мына трге ие болады:
ЖМ тербелісіні аналитикалы рнегін алу шін берілген ЖМ тербелісіне сйкес келетін m брышты модуляция индексін анытау керек.
Егер m брышты модуляция индексі 1-ден кіші болса, онда ЖМ-тербелісті аналитикалы рнегі келесі трде жазылады:
б) Модульденген ЖМ тербелісі шін сапалы сызбасын (тербелістерді уаытты диаграмаларын) бейнелеу:
- модульденген тербелісі лездік мні шін аналитикалы рнек.
Енді сйкес сызбасын саламын:
1.6 сурет. Модульденген ЖМ тербелісті уаытты диаграммасы
в) АМ тербелісіні амплитуда – жиіліктік, фаза – жиіліктік спектрін трызу:
| 2.638 |
| ´ |
| 2.639 |
| ´ |
| 2.64 |
| ´ |
| - |
| w4 |
| w5 |
| w6 |
| w1 |
| w2 |
| , |
| w3 |
| , |
1.7 сурет. ЖМ – тербелісті амплитудалы – жиіліктік спектрі
| 2.638 |
| ´ |
| 2.639 |
| ´ |
| 2.64 |
| ´ |
| - |
| w4 |
| w5 |
| w6 |
| w1 |
| w2 |
| , |
| w3 |
| , |
1.8 сурет. ЖМ – тербелісті фаза – жиілікті спектрі
ФМК:
а) нсаа сйкес модуляция индексі m болатын фазасы бойынша модуляцияланан тербелісті аналитикалы рнегін жазыыз.
Тоналды – модульденген тербелісті лездік мні шін аналитикалы рнек жалпы жадайда мына трге ие болады:
Айын трдегі брышты модуляция тербелісіні рнегін трызу шін Бессель функциясыны теориясынан шыа отырып мынаны аламыз:
Осы алынан рнек кмегімен ФМ тербелісті спектрлерін сызуа болады.
J0,J1…….Jn- Бессель коэффиценттері
мндаы 
- аргумент ретіндегі m индексі бар, n-ші ретті біріншілік Бессель функциясы. Бессель функциясыны мндері осымшада келтіріліп кеткен. Ескере кетейік:
- та сандар шін n 
- жп сандар шін n 
Кесте 2–Модуляцияны индексі m=6 шін бірінші ретті Бессель функциясы:
m=6 кезінде:
б) Модульденген ЖМ тербелісі шін сапалы сызбасын (тербелістерді уаытты диаграмаларын) бейнелеу:
- модульденген тербелісі лездік мні шін аналитикалы рнек.
Енді сйкес сызбасын саламын:
1.9 сурет. Модульденген ФМ тербелісті уаытты диаграммасы
в) АМ тербелісіні амплитуда – жиіліктік, фаза – жиіліктік спектрін трызу:
| 2.63 |
| ´ |
| 2.635 |
| ´ |
| 2.64 |
| ´ |
| 2.645 |
| ´ |
| 2.5 |
| ´ |
| 2.655 |
| ´ |
| 2.66 |
| ´ |
| - |
| - |
| U1 |
| w1 |
| ( |
| ) |
| U2 |
| w2 |
| ( |
| ) |
| U3 |
| w3 |
| ( |
| ) |
| U4 |
| w4 |
| ( |
| ) |
| U5 |
| w5 |
| ( |
| ) |
| U6 |
| w6 |
| ( |
| ) |
| U7 |
| w7 |
| ( |
| ) |
| U8 |
| w8 |
| ( |
| ) |
| U9 |
| w9 |
| ( |
| ) |
| U10 |
| w10 |
| ( |
| ) |
| U11 |
| w11 |
| ( |
| ) |
| U12 |
| w12 |
| ( |
| ) |
| U13 |
| w13 |
| ( |
| ) |
| w1 |
| w2 |
| , |
| w3 |
| , |
| w4 |
| , |
| w5 |
| , |
| w6 |
| , |
| w7 |
| , |
| w8 |
| , |
| w9 |
| , |
| w10 |
| , |
| w11 |
| , |
| w12 |
| , |
| w13 |
| , |
| rad |
| , |
1.10 сурет. ФМ – тербелісті амплитудалы – жиіліктік спектрі
1.11 сурет. ФМ – тербелісті фаза – жиілікті спектрі
IІ Блім
Жалпы тапсырма
Талап етіледі:
Байланыс жйесіні рылымды слбасын деу жне оны негізгі параметрлерін есептеу, ал длірек:
а) абылдау дісімен берілген модуляция трі шін байланыс жйесіні рылымды слбасын деу;
б) берілген апаратты дабыл, F спектр енді аналогты дей отырып, оны цифрлы ИКМ дабылына ауысу кезіндегі АЦТ шырайтын трленуін суреттеу (М кванттау дегейіні саны, екілік код);
в) Тт тактілік интервалды, кодалы комбинацияны бірлік элементіні затыын жне цифрлы тарату жйесіндегі N- арнадаы ИКМ дабылды апаратты тарату жылдамдыын (о импульс ретінде сына кітапшасыны соы екі санына те санды, ал теріс символ ретінде тадалынан санны жартысын алу керек) анытау ажет. Кванттау адамы =2 у.е;
г) Байланыс жйесіні арнасыны ткізу жолаын анытау.
Тапсырмаа арналан бастапы мндер 2.1, 2.2 жне 2.3 кестелерде келтіріліп кеткен.
Потенциалды бгеулер тратылы деп берілген сигналдармен бгеулерр трлері кезінде алынатын шекті бгеулерге тратылыты айтады. Берілген байланыс жйесінде белгілі бгеуілдер сер еткенде потенциолды бгеуілдерге ттылытан арты мнді ешбір cигналдарды ндеу дістеріні кмегімен алуа болмайды.
Максималды (потенциалды) бгеулерге тратылыты амтамасыз ететін абылдаышты оптималды деп атайды.
Дискретті сигналдарды абылдауды бгеуілдерге тратылыы берілген сигналдарды абылдаан кездегі ателерді ытималдытарымен бааланады. Ол модуляция тріне жне абылдау дісіне туелді болады. Дискретті сигналдарды тарату шін дискретті амплитудалы (ДАМ), жиіліктік (ДЖМ), фазалы(ДФМ), салыстырмалы (ДСФМ) модулляцияларды олданады.
Е лкен потенциалды бгеуілдерге тратылыты (е минимал ателер ытималдыын) ДФМ-ы бар жйелер береді. Сигналдарды абылдауды екі трі болады:
1. Когерентті емес абылдау дісі – бл жерде дабыл фазасы туралы апарат олданылмайды, ал тек абылданатын дабыл туралы шешім оны июші мні бойынша шыарылады.
2. Когерентті абылдау дісі дегеніміз демодуляция кезінде дабыл кернеулігіні лездік мні бойынша шыарылатын абылданатын дабыл фазасы туралы апарат олданылады.
Бл абылдау дістері модуляцияны барлы трлерінде олданылады. Когерентті абылдау дісі абылданатын дабыл фазасын баалау шін абылдаышты біршама крделендірілген слбасын таайындайды. Сондытан, бл жерде кбірек бгеуілге тзімділікті беретін ДФМ олдану тиімдірек. Ал, когерентті емес абылдауды ДАМ-мен ДЖМ-мен біріктірген жасыра, себебі, ол абылдаыш слбасын жеілдетеді.
| ДФМ | ДЧМ | ДАМ |
| S0(t) U U S1(t) 0 S = 2U | S0(t)
U S = 
0 U S1(t)
| S0(t) U S1(t) 0 S = U |
2.1 сурет – Дискретті модуляция сигналдарыны векторлы диаграммалары.
Трлі типті арналарда модуляция тріне жне абылдау дістеріне шек ойылан. Фаза жне жиілік флуктуациялары тез арналарда ДЖМ мен ДФМ олданылан тиімсіз. ДФМ-лы жйені когерентті емес абылдау кезінде олданбаан жн. абылдау кезінде аыталмаан дабыл фазалы арналарда абылданатын дабылды бастапы фазасын баалауа болатын крделі рылылар кмегімен болан жадайдаы когерентті абылдау дісінен бас тартуа тура келеді.
ДЖМ дабылдарды оптималды когерентті абылдаышы, жоары бгеуілге тзімділікті амтамасыз етудегі абылдауды когеренттілігін жзеге асыруа ммкіндік беретін, фаза жне жиілік флуктуациялары жай арналарда оптималды болып табылады.
2.1-кесте
| Нса нміріні соы саны | Модуляция трі жне абылдау дісі |
| ЕЖМ, оптималды емес абылдау |
2.2-кесте
| Нса нмеріні соы саныны алдыысы | |
| F, кГц | |
| M |
2.3-кесте
| Нса нміріні соы саны | |
| N |
Екінші тапсырманы шешу
а) арапайым байланыс жйесіні рылымды слбасы 2.2-суретте келтірілген.
2.2-сурет. Байланыс жйесіні рылымды слбасы.
1- b(t) хабар кзі;
2- b(t) здіксіз хабарды Ua(t) здіксіз аналогты дабыла трлендіргіш;
3- АЦТ, ол Ua(t) аналогты біріншілік дабылды Uц(t) цифрлыа трлендіреді;
4- кодер - Uц(t) цифрлы дабылды Uцк(t) жптылыа тексеретін арапайым екілік бгеуілге тзімді кодалы комбинацияа трленуі шін ажет;
5- модулятор - Uцк(t) біріншілік кодерленеген цифрлы дабылды S(t) екіншілік жоары жиілікті дабыла трлену ішін ажет;
6- S’(t) дабылын алыптастыратын, кп жадайда зіне дабылдарды кшейткішті осатын соы рылыы;
7- байланыс линиясы – дабылды таратуа арналан физиалы орта;
8- берілгеннен абылданаан дабылдара дейінгі ауытуды шаыратын бгеуіл кзі;
9- демодулятор кірісінде бгеуіл дегейін тмендету шін S(t) кіріс дабылды сзгілеуін жзеге асыратын кіріс рылы;
10- демодулятор, абылданан S(t) ЖЖ дабылды Uцк(t) біріншілік цифрлы тменгі жиілікті дабыла кері трлендіруші;
11- декодер, Uцк(t) бгеуілге тзімділік коданы кодалы комбинациясын декеодерлейді, оны масаты ондаы Uц(t) ателерін табу;
12- ЦАТ, Uц(t) цифрлы дабылды Uа(t) аналогты дабыла трлендіргіш;
13- Uа(t) аналогыт дабылды b(t) хабарына трлендіруші;
14- хабарды алушы.
б) Аналогты сигналды сигналды цифрлы сигнала трлендіру кезекпен бірнеше кезе ішінде жзеге асырылады:
1. Аналогты сигналды уаыт бойынша дискреттеу, яни Ua(t) бастапы аналогты сигналды оны Тд (дискреттеу интервалы) уаыт интервалымен алынан Uд(nTд) дискретті санауларымен алмастыру. Дискреттеу интервалы Котельников теоремасы бойынша тадалады: Тд<1/2Fж , мндаы Fж -аналогты сигнал спектріндегі жоары жиілік. Спектрінде траты раушысы болатын тмен жиілікті сигналдар шін Тд<1/2F, мндаы F – сигнал спектіні ені, Гц.
2. Сигналды дискретті санауларын амплитудасы бойынша кванттау, яни Uд(nTд) дискретті санауларыны мндерін Uкв(nTд) е жаын рсат етілген кванттау дегейлерімен ауыстыру.
3. Квантталан сигнал санауларына сйкес келетін дегейлер нмірлерін кванттау. Кодтау квантталан санауларды мндерін екілік кодтаы кванттау дегейіні нмірімен алмастыру арылы жзеге асырады.
| дискретизация |
| кванттау |
| кодтау |
Ua(t) Ug(nTg) Uкв(nTg) Uц(t)=Uикм(t)
2.3 – сурет. Аналогтыдан цифрлыа дабылды трленуі
ИКМ сигнал – бл екілік кодты К-разрядты кодты комбинацияларды тізбегі. Кода екілік симметриялы, мнда бірінші элемент кернеулік белгісін кодалайды (полярлы): «1» - о кернеу , ал «0» - теріс кернеу.
в) Іс жзінде дискретті АИМ сигналды спектрінде сзгілеу жолаын алу шін цифрлы жйелерде Fд дискреттеу жиілігін 2DF-тан арты етіп алады (Fд>2F). Бл абылдау жаында аналогты сигналды дискретті санаулар бойынша алпына келтіруді жеілдетеді.
Бдан баса, цифрлы тарату жйелерін йлестіру шін Fд дискреттеу жиілігін 8кГц жиілігіне еселі етіп алады.
Полярлы белгісін ескере отырандаы кодалы комбинацияны зындыы:
; 
(элемент)
Дискретизация жиілігі:
Fд>2F=2600103=1200 кГц те, ал сзгілеу жолаыны есебінен жне 8 кГц тедіктен ол Fд=1600 кГц болады.
Дискреттеу интервалы Тд = 1/Fд; Тд = 1/Fд=1/16105=0,625 (мкс);
1. Егер де кодерлеу ажет о полярлы импульс ретінде (сына кітапшасыны соы санына сйкес) 79 саны, ал теріс полярлы импульс ретінде екі есе кіші сан, яни 40 алынса, онда
, 
, =2 у.е
, 
Кванттау дегейіні нмеріні кодалы комбинациясы сйкесінше мынаан те:
79у.е.: кванттау адамы =2 у.е. те боландатан, 39 санын кодалаймын.
, ендеше кодалы комбинация мынаан те: 
1000100111
- 39 у.е.: =2 у.е. ендеше - 19 у.е санын кодалаймыз.
19 
, ендеше кодалы комбинация мынаан те: 
0000010011
Кесте 2.4
| № | Дегейлер нмерлеріні кодты комбинациялары | Дегейлер нмерлері | Сйкес кернеу мндері |
| -1 | -2 | ||
| -2 | -4 | ||
| -3 | -6 | ||
| -4 | -8 |
2.4 сурет. Кванттау дегейіні сызбалы бейнесі
(дискреттелген дабыл дегейі)
Кернеулер, дегейлерді нмірлері жне оларды кодты комбинациялары сйкесінше тмендегі графикті ординатасында белгіленген. Аналогты сигналды болатын аралыы (-512 у.е;512 у.е)
Кванттау кадамы =2 у.е;
Импульстар тріндегі кодалы комбинацияларды уаытты диаграммаларын бейнелейік (1 – импульс бар, 0 – импульс жо ), ол 2.4-суретте келтірілген.
2.5 сурет. Жай коданы кодалы комбинациясыны уаытты диаграммасы
2. Жптылыа тексеруі бар бгеулерге траты кодпен кодтаанда та еселі барлы ателерді анытауа болады. Онда зындыы «К» элемент болатын апаратты кодты комбинацияа толы кодты комбинациядаы «1» символдарыны санын жпа дейін толытыратын бір r тексеру элементі осылады.
Тексеру элементі кодты комбинацияны соында апаратты элементтерден кейін ойылады.
Жптылыа тексеруі бар кодты кодты комбинациясыны зындыы n=K+1, мндаы К- жай кодты комбинациясыны зындыы.
R тексеру элементі жай коданы кодты комбинациясыны апаратты элементтеріні екі модулі бойынша осындысынан аныталады.
, мндаы 
- екі модулі бойынша осынды;
К1,К2,...Кк, - жай екілік коданы кодалы комбинациясыны элементтері.
Есепті шешетін болса: 1000100111алса, кодты комбинация шін
r=1 
0 
0 
0 
1 
0 
0 
1 1 1=1;
Жптылыа тексерілуі бар,кодты толы кодты комбинациясы 10001001111
K=11, n=K+1=11+1=12
Кода (12,11);
0000010011алса, кодты комбинация шін
r=0 
0 
0 
0 
0 
1 
0 
0 1 1=1;
Жптылыа тексерілуі бар,кодты толы кодты комбинациясы;
(10001001111) жне (00000100111) кодтар шін уаытты диаграммасы келесі трдегідей: 
2.6 –сурет. Жптылыа тексеретін кодалы комбинацияны уаытты диаграммасы
3. Жптылыа тексерілуі бар цифрлы ИКМ сигнналыны кодты комбинациясы бірлік элементіні затыы Тj - дискреттеу интервалы жне жптылыа тексеруі бар кодты кодты комбинациясыны n зындыы арылы аныталады. Оны Ттакт тактілік интервал деп атайды, ал элементтерді Fтакт жріс жиілігін тактілік жиілік деп атайды.
Ттакт=Tд/n, (c); Fтакт=1/ Ттакт, (Гц) немесе Fтакт=nFд жне Ттакт=1/ Fтакт;
Fтакт=nFд=1216105=192105 (кГц);
Ттакт=1/ Fтакт=1/192105=0.05210-6=0.052мкс;
4. Арнаны ткізу жолаы модульденген дабылды спектр енінен шыа отыра аныталады:
Fдма = Fдома = 2/T; Fдма = 2/0.05210-6 = 38.46 (МГц);
Fдчм = 4/T; Fдчм = 4/0,05210-6 = 76,92 (МГц)
мндаы Т – бірлік элементтерді затыы.
5. Кодерлеу кодерде жзеге асырылады, оны рылымды слбасы 2.7 суретте крстіліп кеткен.
2.7 сурет. Жптылыа тексеретін код кодеріні рылымды слбасы
Орытынды
Байланыс жйесі те ауымды да крделі ылым саласы. Бл саладаы модуляция тсінігіні алатын орны ерекше. Модуляция – бл тасымалдаушы дабылды бір немесе бірнеше параметрлеріні зіне сер ететін бастапы апаратты (модульдеуші) дабылды лездік мніні згеру задылыымен згеруі. Латын тілінен аударанда «модуляция» – лшемділік, шектілік дегенді білдіреді. Сондытан да, оны тасымалдаушыа андай да бір лшем, шек беру деп тсінеміз. Модуляция ш трге блінеді:
– амплитудалы модуляция;
– з ішінде жиілікті жне фазалы болып блінетін брышты модуляция;
– импульстік модуляция (ИМ).
Кейде амплитудалы жне брышты модуляцияларды, жеке, здіксіз модуляция деп бір топа біріктіреді.
Мен бл курсты жмысты орындау барысында ртрлі модуляция трлерімен таныстым, оларды уаытты диаграммаларын, спектрлерін салу жолын, мн-маынасын тсіндім.
олданылан дебиеттер тізімі
1. Баскаков С.И. радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов по специалности «радиотехника». – москва 1988жыл.
2. Кловский Д.Д. Теория передачи сигналов. – моосква :связь , 1973 жыл.
3. Прокис Д. Цифровая связь. Пер. С англ под ред Д.Д.Кловского.- Москва: Радио и связь, 2000 жыл.
4. Скляр Б. Цифравая связь. Теоретические основы и практическиое применение. Пер. С англ. –москва 2003 жыл.
5. Баева н.Н. Многоканальная электросвязь и РРЛ. – москва : Связь 1988 жыл.